Čo je zelená syntéza ibuprofénu?

Ako bežná chemická látka,ibuprofén(odkaz:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/ibuprofen-powder-cas-15687-27-1.html) má široké využitie a mnoho syntetických metód. Existuje šesť metód chemickej syntézy: metóda transpozičného preskupenia, metóda karbonylácie alkoholu, metóda karbonylácie olefínov, metóda karbonylácie halogénovaných uhľovodíkov, metóda katalytickej hydrogenácie olefínov a metóda preskupenia propylénoxidu. Podrobnosti sú popísané nižšie.

1. Metóda preskupenia transpozície

Metóda preskupenia aryl 1,2-transpozície je syntetická metóda bežne používaná domácimi výrobcami. Používa izobutylbenzén ako surovinu,

Ibuprofén možno pripraviť Friedel-Craftsovou acyláciou s 2-chlórpropionylchloridom, katalytickou ketalizáciou s neopentylglykolom, katalytickým prešmykom a hydrolýzou.

Podrobné kroky metódy preskupenia transpozície:

Krok 1: Príprava kyseliny ,-dibrómpropiónovej (1,2-dibróm-1,2-difenyletán)

a. Benzén sa rozpustí v suchom tetrachlórmetáne a pridá sa prebytok brómu.

Chemická rovnica: C₆H₆plus Br₂ → C₆H₅Br plus HBr

b. Pripravený roztok brómbenzénu pomaly po kvapkách pridajte do propylénu a reagujte za katalýzy ultrafialovým svetlom alebo peroxidom fenolu.

Chemická rovnica: C₆H₅Br plus C₃H₄ → C₆H₅CHBrCH₃

Krok 2: Príprava 2-hydroxy-2-acetofenónu (2-hydroxy-2-fenylacetofenónu)

a. Tereftalenón a benzén sa rozpustí v n-butanole a potom sa pridá sodík.

Chemická rovnica: C₆H₅COC₆H₅plus Na → C₆H₅CO₂Na plus C₆H₆

b. Reakciou za podmienok refluxu sa získa 2-hydroxyl-2-acetofenón.

Chemická rovnica: C₆H₅CO₂Na plus H₂O → C₆H₅COCH₂OH plus NaOH

Krok 3: Príprava ibuprofénu

a. 2-hydroxyl-2-acetofenón získaný v kroku 2 rozpustite v n-heptáne.

b. Pridajte kyslý katalyzátor (ako je kyselina boritá) a peroxid vodíka, aby ste vykonali Haberovu prešmykovú reakciu.

Chemická rovnica: C₆H₅COCH₂OH plus H₂O₂ → C₆H₅CH(CO₂H)CH₃plus H₂O

c. Ďalšie spracovanie výsledného produktu, zvyčajne zahŕňajúce kroky neutralizácie, kryštalizácie, filtrácie a sušenia.

d. Konečne si daj Ibuprofen.

2. Spôsob karbonizácie alkoholu

Metóda alkoholovej karbonylácie je metóda BHC s použitím izobutylbenzénu ako suroviny, cez Friedel-Craftsovu acyláciu acetylchloridom, katalytickú hydrogenačnú redukciu a

Katalyzovaná karbonylačná trojstupňová reakcia na prípravu ibuprofénu.

Podrobné kroky metódy karbonylácie alkoholu:

Krok 1: Príprava bisulfitu sodného (bisulfitu sodného)

Kyselina sírová reaguje so siričitanom alkalického kovu vyššej čistoty, ako je siričitan sodný.

Chemická rovnica: H₂TAK₄plus Na₂TAK₃→ NaHSO₃plus NaHSO₄

Krok 2: Príprava -brómizobutyrylbromidu

a. Acetylbromid sa rozpustí v suchom tetrachlórmetáne.

b. Pomaly sa po kvapkách pridáva roztok hydrogénsíranu sodného, ​​pričom sa reakčný systém chladí ľadovou vodou.

c. Izoamyl-brómpropionát sa získa filtráciou a sušením.

Chemická rovnica: CH₃COBr plus NaHSO₃→ CH₂BrCOC(CH₃)₃plus NaBr plus H₂TAK₄

Krok 3: Syntéza ibuprofénu

a. Reagujte izoamyl-brómpropionát, benzylalkohol a vhodnú zásadu a uskutočnite jadrovú karbonylačnú reakciu v inertnej atmosfére.

Chemická rovnica: CH₂BrCOC(CH₃)₃plus C₆H₅OH plus NaOH → C₆H₅CH(OH)COCH(CH₃)₂plus NaBr

b. Za katalýzy kyseliny alebo zásady možno Ibuprofén získať kondenzáciou a rozkladom alkoholu.

c. Po zodpovedajúcich krokoch neutralizácie, kryštalizácie, filtrácie a sušenia sa získa vysoko čistý ibuprofén.

3. Metóda karbonylácie olefínov

Aryl substituované alkény reagujú s CO a vodou alebo alkoholmi za vzniku aralkylových antilín alebo antilop za paládiových katalyzátorov a kyslých podmienok. Katalytická aktivita paládia za anaeróbnych podmienok môže byť zvýšená kombináciou s určitými ligandami.

Prehľad krokov metódy karbonylácie olefínov:

Krok 1: Príprava , -nenasýteného ketónu ( , -Nenasýteného ketónu)

Syntéza reakcie acetónu (acetón) a styrénu (styrén), zvyčajne pôsobením kyslých katalyzátorov, ako je kyselina sírová a kyselina chlorovodíková.

Chemická rovnica: C₆H₅CH=CH₂plus CH₃COCH₃ → C₆H₅CH₂COCCH₃

Krok 2: Syntéza ibuprofénu

a. Reagujte -nenasýtené ketóny s hydroxylamínom (Hydroxylamínom) v alkalických podmienkach za vzniku -nasýtených ketónov ( , -nasýtený ketón).

Chemická rovnica: C₆H₅CH₂COCCH₃plus NH₂OH → C₆H₅CH₂CONHOH plus CH₃COCCH₃

b. Uskutočnite aldolovú kondenzačnú reakciu v prítomnosti katalyzátora na vytvorenie ibuprofénu z , -nasýteného ketónu a kyseliny propiónovej.

Chemická rovnica: C₆H₅CH₂CONHOH plus CH₃CH₂COOH → C₁₃H₁₈O₂plus H₂O

4. Metóda karbonylácie halogénovaných uhľovodíkov

Metóda karbonylácie halogénovaných uhľovodíkov využíva 1-p-izobutylfenyl-1-chlóretán ako surovinu a karbonyluje ho CO za katalyzátora a alkalických podmienok za vzniku produktu.

Prehľad krokov metódy karbonylácie halogénovaných uhľovodíkov:

Krok 1: Príprava halogénalkánu

Kyselina propiónová reaguje s bromitom (ako je bromit sodný) v kyslých podmienkach za vzniku zodpovedajúcich halogénovaných uhľovodíkov.

Chemická rovnica: CH₃CH₂COOH plus NaBr plus H₂SO₄→ CH₃CH₂Br plus NaHSO₄plus H₂O

Krok 2: Syntéza ibuprofénu

a. Halogénovaný uhľovodík reaguje s izobutyrátom sodným (izobutyrát sodný) a prebieha karbonylačná reakcia za vzniku prekurzorovej molekuly ibuprofénu.

Chemická rovnica: CH₃CH₂Br plus CH₃COONa → CH₃CH(COONa)CH₃plus NaBr

b. V alkalických podmienkach sa prekurzorová molekula ibuprofénu hydrolyzuje, čím sa získa ibuprofén.

Chemická rovnica: CH₃CH(COONa)CH₃plus H₂O → C₁₃H₁₈O₂plus CH₃COONa

Metóda karbonylácie halogénovaných uhľovodíkov ibuprofénu zahŕňa prípravu halogénovaných uhľovodíkov z kyseliny propiónovej a brómitu a potom reakciu halogénovaných uhľovodíkov s izovalerátom sodným na karbonyláciu za vzniku prekurzorovej molekuly ibuprofénu. Nakoniec sa prekurzorové molekuly ibuprofénu hydrolyzujú za alkalických podmienok, čím sa získa ibuprofén. Táto metóda postupne buduje štruktúru cieľovej molekuly prostredníctvom viacstupňových reakcií a na podporu reakcie používa katalyzátory, ako sú kyseliny a zásady. Počas procesu syntézy je potrebné venovať pozornosť kontrole reakčných podmienok, výberu vhodných rozpúšťadiel a katalyzátorov a vykonávaniu krokov čistenia a čistenia na získanie vysoko čistého ibuprofénu. Karbonylácia halogénovaných uhľovodíkov je bežne používaná syntetická metóda, ktorú možno použiť na prípravu dôležitých organických zlúčenín, ako je ibuprofén.

5. Katalytická hydrogenácia olefínov

Hydrogenácia kyseliny 2-(6-metoxy-2-tetrayl)akrylovej bola katalyzovaná nechtovým komplexom chirálnych ligandov na prípravu Cai Pusheng a enantiomérny prebytok (ee) dosiahol 96 percent.

Prehľad krokov katalytickej hydrogenácie olefínov:

Krok 1: Príprava olefínového prekurzora

Syntéza Fenetylamín reaguje s kyselinou mravčou za vzniku olefínových prekurzorov.

Chemická rovnica: C₆H₅CH₂NH₂plus HCOOH → C₆H₅CH=CH₂plus H₂O plus CO₂

Krok 2: Syntéza ibuprofénu

Ibuprofén vzniká katalytickou hydrogenáciou olefínových prekurzorov vodíkom (H2) v prítomnosti katalyzátora.

Chemická rovnica: C₆H₅CH=CH₂plus 2H₂ → C₁₃H₁₈O₂

Spôsob katalytickej hydrogenácie olefínov ibuprofénu zahŕňa syntézu olefínových prekurzorov zo styrénu a kyseliny mravčej a potom katalytickú hydrogenáciu olefínových prekurzorov vodíkom v prítomnosti katalyzátora za vzniku ibuprofénu. Táto metóda využíva katalyzátory na podporu hydrogenačnej reakcie molekúl olefínov, redukciu nenasýtených väzieb na nasýtené väzby a postupné budovanie štruktúry ibuprofénu. Počas procesu syntézy je potrebné venovať pozornosť výberu vhodného katalyzátora, riadeniu reakčných podmienok a teploty a vykonávaniu krokov čistenia a čistenia na získanie vysoko čistého ibuprofénu.

6. Metóda preskupenia propylénoxidu

Nová syntetická metóda pre ibuprofén, pri ktorej sa p-izobutylacetofenón pripravuje a konvertuje z 2-(4-izobutylfenyl)propanalu

2-Kroková reakcia premeny na ibuprofén je rovnaká ako pri klasickej Darzensovej kondenzačnej metóde.

Načrtnuté kroky metódy preskupenia propylénoxidu:

Krok 1: Príprava propylénoxidu

Propylén reaguje s nadbytkom persíranu amónneho za vzniku propylénoxidu.

Chemická rovnica: C₃H₆plus (NH₄)₂S₂O₈ → C₃H₆O

Krok 2: Reakcia otvorenia propylénoxidového kruhu

V alkalických podmienkach zreagujte propylénoxid s kyselinou vínnou (kyselina vínna) a dôjde k reakcii otvorenia kruhu.

Chemická rovnica: C₃H₆O plus H₂C₄H₄O₆ → C₉H₁₄O₃

Krok 3: prešmyková reakcia

Za podmienok vysokej teploty sa produkt s otvoreným kruhom podrobí prešmykovej reakcii.

Chemická rovnica: C₉H₁₄O₃ → C₁₃H₁₈O₂

Preskupenie propylénoxidu ibuprofénu sa syntetizuje v dvoch hlavných krokoch. Najprv propylén a persíran amónny reagujú za vzniku propylénoxidu. Potom, za alkalických podmienok, propylénoxid reaguje s kyselinou vínnou, čím sa podrobí reakcii otvorenia kruhu, čím sa získa produkt s otvoreným kruhom. Nakoniec sa za podmienok vysokej teploty uskutoční prešmyková reakcia, aby sa získal ibuprofén. Táto metóda postupne buduje štruktúru ibuprofénu prostredníctvom reakcií otvárania kruhu a preskupovania propylénoxidu.